軋鋼設(shè)備及自動控制

前言

“人猿相揖別。只幾個石頭磨過，小兒時節(jié)。銅鐵爐中翻火焰，為問何時猜得，不過幾千寒熱。”隨著生產(chǎn)技術(shù)的不斷發(fā)展，鋼鐵產(chǎn)品的應用日趨廣泛和深入，世界鋼材消耗量占全部金屬的95%以上，鋼鐵作為結(jié)構(gòu)功能材料具有不可替代的主導地位。鋼鐵工作屬于資源、資金和科技密集型產(chǎn)業(yè)，含括了地質(zhì)、采礦、選礦、煉鐵、煉鋼、軋制和金屬制品等系列工程，是生產(chǎn)、經(jīng)營、科技和經(jīng)濟的綜合體?，F(xiàn)代鋼鐵聯(lián)合企業(yè)是由煉鐵、煉鋼和軋鋼三個主要生產(chǎn)系統(tǒng)組成的。軋鋼生產(chǎn)就是將鋼坯軋成鋼材的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，在鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)過程中屬于技術(shù)含量最高的工序。鋼只有成材，才更具有使用價值和經(jīng)濟效益。用軋制方法生產(chǎn)鋼材，具有生產(chǎn)率高，品種多，生產(chǎn)過程連續(xù)性強，易于實現(xiàn)高速化、大型化、連續(xù)化和自動化等優(yōu)點，約90％的鋼材都是用軋制方法生產(chǎn)的。 我國鋼鐵工業(yè)通過持續(xù)高速增長已經(jīng)成為引領(lǐng)世界鋼鐵業(yè)的一支重要力量，隨著產(chǎn)品同質(zhì)化競爭壓力加大和成本壓力加劇，以及碳減排的現(xiàn)實壓力，開始逐步進入追求低成本、低消耗、低排放、高效率、高水平改造和建設(shè)、高品質(zhì)生產(chǎn)的自主創(chuàng)新階段，必須努力建成循環(huán)經(jīng)濟的示范產(chǎn)業(yè)，開發(fā)新型的冶金裝備的設(shè)計能力和集成制造能力。近年來，我國先進的軋鋼裝備和控制技術(shù)，已成為軋鋼生產(chǎn)的主流，具有連續(xù)、高速、高效、柔性、可控特征，為軋鋼過程的高效、高速和穩(wěn)定生產(chǎn)創(chuàng)造了良好條件。

內(nèi)容概要

本書主要介紹各類軋鋼設(shè)備的用途、工作原理和設(shè)計計算方法、自動控制系統(tǒng)與控制技術(shù)，內(nèi)容包括當前最受業(yè)界關(guān)注的帶鋼軋制厚度控制、板形控制與軋機機型，軋鋼控冷設(shè)備及自動化，高位出鋼機及自動化，以及SP定寬壓力機、飛剪機、矯直機口卷取機等軋鋼機械主要設(shè)備的工作原理和設(shè)計計算方法。本書融入了作者近十五年來完成的國家科技攻關(guān)、國家自然科學基金和我國重要板帶生產(chǎn)基地軋鋼方面的科研合作項目成果，并盡可自皈映了軋鋼設(shè)備及自動化方面的發(fā)展趨勢。     本書適合軋鋼工程技術(shù)人員、研發(fā)人員閱讀，也可作為高等工科院校冶金機械及自動化相關(guān)專業(yè)韻本科生、研究生教材。

書籍目錄

第1章 軋鋼生產(chǎn)概述 　1.1　鋼材種類及生產(chǎn)方式 　1.1.1　鋼材種類 　1.1.2　軋鋼生產(chǎn)方式 　1.2　軋鋼生產(chǎn)工藝流程 　1.2.1　中厚板軋制 　1.2.2　熱連軋板帶軋制 　1.2.3　冷軋和冷連軋板帶軋制 　1.2.4　鋼管軋制 　1.2.5　型鋼軋制 　1.3　軋鋼機械設(shè)備 　1.3.1　軋鋼機械設(shè)備的分類 　1.3.2　軋鋼機械設(shè)備的發(fā)展趨勢 　1.4　軋鋼設(shè)備及生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展概況 　1.4.1　寬帶鋼熱連軋機及生產(chǎn)技術(shù)　1.4.2　寬帶鋼冷連軋機及生產(chǎn)技術(shù) 　1.4.3　中厚板軋機及生產(chǎn)技術(shù) 　1.4.4　鋼管軋機及生產(chǎn)技術(shù) 　1.4.5　線材軋機及生產(chǎn)技術(shù) 　1.5　軋鋼生產(chǎn)過程自動化控制系統(tǒng) 　1.5.1　主要功能模塊及系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu) 　1.5.2　計算機控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 第2章 軋鋼基本理論及數(shù)學模型  　2.1　軋鋼基本概念 　2.1.1　彈性變形與塑性變形 　2.1.2　點的主應力狀態(tài)圖 　2.1.3　體積不變條件與最小阻力定律 　2.2　軋制原理基本知識 　2.2.1　簡單軋制過程與非簡單軋制過程 　2.2.2　軋制過程的變形區(qū)及參數(shù) 　2.2.3　金屬塑性變形條件——塑性方程式 　2.3　秒流量連續(xù)方程 　2.4　軋機剛度模型 　2.4.1　彈跳方程與廣義彈跳方程 　2.4.2　軋制力和彎輥力的縱向剛度 　2.4.3　軋制力和彎輥力的橫向剛度 　2.5　帶鋼軋制過程中的溫度模型 　2.5.1　帶鋼軋制過程中的溫度研究簡介 　2.5.2　軋制過程中帶鋼和軋輥溫度測量 　2.5.3　軋制過程中帶鋼溫度仿真模型 　2.5.4　軋制過程中軋輥溫度仿真模型 　2.6　軋制力數(shù)學模型與在線計算模型 　2.6.1　基于塑性理論的軋制力計算模型 　2.6.2　基于有限元分析的軋制力計算模型 　2.6.3　基于人工智能的軋制力計算模型 　2.6.4　軋制力在線計算模型 第3章 軋鋼機及板形板厚控制  　3.1　軋鋼機的組成及調(diào)整機構(gòu) 　3.1.1　軋鋼機的組成 　3.1.2　軋輥的調(diào)整機構(gòu)和平衡裝置 　3.1.3　軋鋼機主傳動裝置 　3.2　軋輥與軋輥軸承 　3.2.1　軋輥輥系設(shè)計 　3.2.2　軋輥磨損與輥形評價 　3.2.3　軋輥制造技術(shù) 　3.2.4　軋輥剝落的控制與效果 　3.2.5　軋輥軸承　3.3　帶鋼軋制厚度控制 　3.3.1　帶鋼厚度差產(chǎn)生原因分析 　3.3.2　軋件厚度的影響因素和厚度控制方案分析 　3.3.3　軋機液壓AGC系統(tǒng)動態(tài)特性 　3.3.4　監(jiān)控AGC和快速監(jiān)控AGC 　3.3.5　Smith?AGC和改進的Smith?AGC 　3.3.6　常規(guī)秒流量AGC和擴展秒流量AGC 　3.3.7　熱連軋機AGC厚度自動控制系統(tǒng) 　3.3.8　冷連軋機AGC厚度自動控制系統(tǒng) 　3.3.9　森吉米爾二十輥冷軋機AGC厚度自動控制系統(tǒng) 　3.4　帶鋼軋制板形控制與軋機機型 　3.4.1　板形及板形控制性能指標 　3.4.2　板形控制基本理論 　3.4.3　熱連軋機機型設(shè)計 　3.4.4　冷連軋機機型設(shè)計 　3.4.5　熱連軋機板形控制 　3.4.6　冷連軋機板形控制 　3.4.7　森吉米爾二十輥冷軋機板形控制 　3.5　板形板厚綜合控制 　3.5.1　板形板厚綜合控制系統(tǒng)的耦合關(guān)系 　3.5.2　板形板厚設(shè)定控制的解耦與應用 　3.5.3　板形板厚動態(tài)解耦控制 第4章 高位出鋼機及自動化  第5章 SP定寬壓力機  第6章 飛剪機 2 第7章 控冷設(shè)備及自動化  第8章 矯直機  第9章 卷取機  參考文獻

章節(jié)摘錄

插圖：型材是一種具有一定截面形狀和尺寸的實心長條鋼材，其斷面形狀和品種最多，按其斷面形狀不同分為簡單斷面和復雜或異型斷面兩種。前者包括圓鋼、方鋼、扁鋼、六角鋼、不等邊角鋼和角鋼；后者包括鋼軌、工字鋼、槽鋼、H型鋼、窗框鋼和異型鋼等。直徑在6.5～9.0mm的小圓鋼稱線材，如普線、高線和螺紋鋼。此外，用縱軋、橫軋、斜軋或楔橫軋等特殊加工方法，可以加工出各種周期斷面或特殊斷面鋼材，如螺紋鋼、竹節(jié)鋼、犁鏵鋼、車軸、變斷面軸、錨桿等。管材是一種中空截面的長條鋼材，按其截面形狀不同可分為圓管、方形管、六角形管和各種異形截面鋼管；按加工工藝不同又可分為無縫鋼管和焊管鋼管兩大類。鋼絲是線材的再一次冷加工產(chǎn)品，按形狀不同分圓鋼絲、扁形鋼絲和三角形鋼絲等。鋼絲除直接使用外，還用于生產(chǎn)鋼絲繩、鋼紋線和其他制品。鋼材按化學成分可分為非合金鋼材、低合金鋼材、合金鋼材和不銹鋼材四大類。非合金鋼材進一步按化學成分可分為普通質(zhì)量非合金鋼材、優(yōu)質(zhì)非合金鋼材和特殊質(zhì)量非合金鋼材；低合金鋼材進一步按化學成分可分為普通質(zhì)量低合金鋼材、優(yōu)質(zhì)低合金鋼材和特殊質(zhì)量低合金鋼材；合金鋼材進一步按化學成分可分為優(yōu)質(zhì)合金鋼材和特殊質(zhì)量合金鋼材；不銹鋼材進一步按化學成分可分為鉻系不銹鋼材、鉻鎳系不銹鋼材和耐熱不銹鋼材。

編輯推薦

《軋鋼設(shè)備及自動控制》由化學工業(yè)出版社出版。

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